花旗：数据中心--AI时代的“炼油厂”
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作者 | 卜淑倩、李笑寅
编辑 | 硬 AI
数据中心正在成为AI时代的“炼油厂”！
众所周知，AI的高歌猛进催生了对数据的海量处理需求。为了满足蓬勃的算力需求，全球开启了新一轮的数据中心建设热潮，数据中心业务正在以指数级的速度疯狂扩张。
此番情景，和第二次工业革命后，石油行业迅速崛起引发的炼油厂建设热潮现象如出一辙——数据中心在AI时代中担任了石油繁荣时代“炼油厂”的角色，是数据存储、管理、分发的核心基础设施，为AI和机器学习算法提供必要的算力支持。
美银美林预计，到2025年，数据中心的容量总计将从2020年的64泽字节（ZettaByte，简称ZB，1ZB=1024EB）增长到181泽字节，年复合增长率（CAGR）高达23%。
实际上，早在去年年初的报告中，美银美林就指出，未来全球产生的数据每2-3年就会翻一番。英伟达创始人兼CEO黄仁勋也曾放出豪言，未来四年全球将有约1万亿美元用于AI数据中心升级。
从电力需求的角度来看，这一趋势也尤为明显。花旗最新研报通过评估IT设备负载（IT Load）和公用事业能耗首次对全球数据中心市场进行了展望。
在当地时间周三公布的研报中，花旗Michael Rollins领导的分析师团队表示，预计到2030年，全球数据中心的IT设备负载将从2023年的33吉瓦（GW）增长到100吉瓦， CAGR高达17%。
01
AI工作负载将占到数据中心的一半以上
生成式AI将逐渐成长为数据中心IT设备负载增长的主导力量。
花旗在报告中预计，在数据中心中，AI工作负载将以43%的CAGR增长，占数据中心TI设备总负载的占比将从2023年的13%增长到2030年的一半以上。
不过，报告指出，随着工作负载逐渐从CPU迁移到GPU，云计算负载可能会被AI工作负载所取代，预计云计算工作负载的2023年至2030年间的CAGR为8%。
从更小的AI基础设施单元——芯片来看，报告预计，AI芯片需求将支持每年4-9千兆瓦的数据中心IT负载增量需求。
报告表示，AI芯片总量将以22%的CAGR增长速度，从2023年的约3100万块增至2030年。
鉴于英伟达芯片在数据中心建设的重要性，花旗预测，从2023年到2030年（日历年），英伟达AI芯片销售以18%的CAGR增长。随着芯片功率密度的提高，英伟达AI芯片的电力需求将以32%CAGR的更快速度增长。
不过，花旗同样表示，随着AI芯片研发技术的发展，越来越多大型数据中心可能会采用功率密度更低的芯片或公司自研芯片进行AI推理训练，届时英伟达芯片的市场份额将会有所下滑。
报告预计，英伟达的市场份额将从2025年的81%左右下降到2030年的63%左右。
02
CAGR高达43%
AI成为数据中心耗电增长的主导力量
AI芯片需求繁荣下，花旗预测，从2023年到2030年，全球数据中心市场的IT设备负载将从33吉瓦增长到100吉瓦， CAGR为17%。
生成式AI将成为数据中心IT设备负载增长的主导力量，其工作负载将以43%的CAGR增长直至2030年。相比之下，核心IT、云计算等数据中心传统部门工作负载的CAGR仅为8%，增长更加缓慢。
传统和AI新生部门此消彼长之间，花旗预测，尽管AI电力需求在2023年仅占据整个数据中心需求的13%，但到了2030年，其占比将达到50%以上。
另外，从2024年到2030年，AI芯片将为数据中心IT设备负载带来每年4-9吉瓦的新需求，在数据中心新增的全部IT设备负载中占70%。
总而言之，全球数据中心市场规模未来将快速增长，尽管数据中心效率的提升将使得所需能源增长低于IT设备负载的增长。花旗写道：
由于预期中数据中心效率的提升（特别是功耗效率，即PUE的改善），我们估计，在同一时期内公用事业所需的峰值能源只需以15%的CAGR扩张。
03
北美占据最大市场份额
EMEA增长最迅猛
从区域来看，花旗预计，未来几年北美将占据最大市场份额，欧洲、中东和非洲地区（EMEA）增长最迅猛：
从2023年到2030年，北美地区数据中心的IT设备负载预计从12.2吉瓦增长到38.4吉瓦，CAGR为18%，到2030年市场份额将达到38%左右，为全球最大；
EMEA地区IT设备负载预计从5吉瓦增长到21.6吉瓦，CAGR为23%，增长最为迅猛，市场份额为33%；
亚太地区IT设备负载预计以14%的CAGR增长，即从2.2吉瓦增长到5.6吉瓦，市场份额为9%。
值得注意的是，北美数据中心IT设备负载有93%来自美国市场，花旗预计，到2030年，美国市场的数据中心每年将需要5到8吉瓦的峰值电力，以及3到5吉瓦的平均电力。
为了满足数据中心的这些电力需求，花旗预计，美国公用事业市场的规模将以6%的年均速度增长。公用事业每年需要增加3-5吉瓦的平均供电能力，相当于去年全美发电量的0.6%-1%左右。
由于预期未来数据中心需求将保持旺盛，花旗认为在未来几年内，全美电力供给将维持在相对紧张的水平。
04
数据中心建设浪潮下
谁是最大受益者？
据花旗研报，到2030年，全球数据中心IT设备负载净增长将达到9-11吉瓦，其中约70%来自第三方托管市场，剩下30%来自微软、亚马逊、Meta和谷歌等科技巨头自建的超大规模数据中心。
花旗指出，现下数据中心相关股票的价格可能没有充分反映市场对数据中心容量增长的需求，特别是对于超大规模租赁的需求，因此对数据中心股票持乐观态度。
该机构还认为，数据中心地产信托公司Digital Realty和数据运营巨头Equinix将继续受益于数据中心市场的增长，前者租赁收入在一季度创下历史新高，当季订单中约有一半与AI相关，后者在全球数据中心托管市场占据5%的份额。
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